Por que o revestimento de ouro nas placas PCB

1. Acabamento de superfície da placa PCB:

Antioxidação, HASL, HASL sem chumbo, ouro de imersão, estanho de imersão, prata de imersão, folheado a ouro duro, folheado a ouro de placa completa, dedo de ouro, níquel-paládio OSP: menor custo, boa soldabilidade, condições de armazenamento adversas, tempo curto, Tecnologia ecologicamente correta, boa soldagem e suave.

HASL: A placa HASL é geralmente um modelo de PCB multicamadas (4-46 camadas) de alta precisão. Ele tem sido usado por muitas empresas e unidades de pesquisa domésticas de comunicação, informática, equipamentos médicos e aeroespaciais em grande escala. Possui um dedo de ouro (dedo de conexão). É o componente de conexão entre o cartão de memória e o slot de memória. Todos os sinais são transmitidos através do dedo de ouro.

Os dedos dourados são compostos de muitos contatos condutores dourados. Como a superfície é banhada a ouro e os contatos condutores estão dispostos como dedos, eles são chamados de “dedos de ouro”.

Os dedos de ouro são, na verdade, cobertos com uma camada de ouro em uma placa revestida de cobre por meio de um processo especial, porque o ouro é extremamente resistente à oxidação e possui forte condutividade.

No entanto, devido ao alto preço do ouro, atualmente mais memória é substituída por estanhado. Desde a década de 1990, os materiais de estanho tornaram-se populares. Atualmente, quase todos os “dedos de ouro” de placas-mãe, memória e placas gráficas são usados. Material de estanho, apenas alguns pontos de contato de acessórios de servidor/estação de trabalho de alto desempenho continuarão a usar revestimento de ouro, o que é naturalmente caro.

2. Por que usar placas folheadas a ouro?

À medida que os ICs se tornam mais integrados, os pinos do IC tornam-se mais densos. O processo HASL vertical é difícil de achatar as almofadas finas, o que dificulta a montagem do SMT; além disso, a vida útil da folha de flandres em spray é muito curta.

A placa banhada a ouro apenas resolve estes problemas:

1. Para o processo de montagem em superfície, especialmente para montagens de superfície ultrapequenas 0603 e 0402, o nivelamento da almofada de solda está diretamente relacionado à qualidade do processo de impressão da pasta de solda e tem um impacto decisivo na qualidade da soldagem por refluxo subsequente. Portanto, o revestimento de ouro de toda a placa é frequentemente visto em processos de montagem em superfície de alta densidade e ultrapequenas.

2. Na fase de produção experimental, devido a fatores como aquisição de componentes, muitas vezes não é possível soldar a placa assim que ela chega. Em vez disso, muitas vezes temos que esperar várias semanas ou até meses antes de usá-lo. A vida útil das placas folheadas a ouro é maior que a das placas folheadas a ouro. A liga de estanho é muitas vezes mais longa, então todos ficam felizes em usá-la.

Além disso, o custo do PCB banhado a ouro na fase de prototipagem é quase o mesmo que o da placa de liga de chumbo-estanho.

Mas à medida que a fiação se torna mais densa, a largura e o espaçamento da linha atingiram 3-4MIL.

Isso traz o problema do curto-circuito do fio de ouro: à medida que a frequência do sinal se torna cada vez mais alta, a transmissão do sinal em múltiplos revestimentos devido ao efeito pelicular tem um impacto mais óbvio na qualidade do sinal.

O efeito pelicular refere-se a: corrente alternada de alta frequência, a corrente tenderá a fluir concentrada na superfície do fio. Segundo cálculos, a profundidade da pele está relacionada à frequência.

A fim de resolver os problemas acima de placas banhadas a ouro, os PCBs que usam placas de ouro imersas têm principalmente as seguintes características:

1. Como as estruturas cristalinas formadas pelo ouro de imersão e pelo folheado a ouro são diferentes, o ouro de imersão será mais amarelo dourado do que o folheado a ouro e os clientes ficarão mais satisfeitos.

2. O ouro por imersão é mais fácil de soldar do que o folheado a ouro e não causará soldagem deficiente ou reclamações dos clientes.

3. Como a placa de ouro de imersão só possui níquel dourado na almofada, a transmissão do sinal no efeito de pele ocorre na camada de cobre e não afetará o sinal.

4. Como a estrutura cristalina do ouro de imersão é mais densa do que o folheado a ouro, é menos provável que cause oxidação.

5. Como a placa de ouro de imersão contém apenas níquel-ouro na almofada, ela não produzirá fios de ouro e causará manchas curtas.

6. Como a placa de ouro de imersão possui apenas níquel-ouro na almofada, a resistência de solda no circuito fica mais firmemente ligada à camada de cobre.

7. O projeto não afetará o espaçamento durante a compensação.

8. Como as estruturas cristalinas formadas pelo ouro de imersão e pelo folheado a ouro são diferentes, a tensão da placa de ouro de imersão é mais fácil de controlar. Para produtos com ligação, é mais propício ao processamento de ligação. Ao mesmo tempo, é precisamente porque o ouro imerso é mais macio do que o folheado a ouro que os dedos de ouro feitos de placas de ouro imersas não são resistentes ao desgaste.

9. O nivelamento e a vida útil da placa de ouro imersa são tão boas quanto as da placa banhada a ouro.

Para o processo de folheamento de ouro, o efeito da aplicação de estanho é bastante reduzido, enquanto o efeito da aplicação de estanho do ouro de imersão é melhor; a menos que o fabricante exija ligação, a maioria dos fabricantes agora escolherá o processo comum de ouro por imersão. Nesse caso, o tratamento de superfície do PCB é o seguinte:

Chapeamento de ouro (galvanoplastia, ouro de imersão), chapeamento de prata, OSP, HASL (chumbo e sem chumbo).

Esses tipos são principalmente para placas como FR-4 ou CEM-3. O material de base do papel e o método de tratamento de superfície de revestimento com colofónia; se o problema da má aplicação de estanho (má ingestão de estanho) for excluído, a pasta de solda e outros fabricantes de remendos serão excluídos. Devido a razões de produção e tecnologia de materiais.

Aqui falamos apenas sobre problemas de PCB. Existem vários motivos:

1. Ao imprimir PCB, se há superfície do filme com vazamento de óleo na posição PAN, o que pode bloquear o efeito da aplicação de estanho; isso pode ser verificado por um teste de deriva de estanho.

2. Se a posição PAN atende aos requisitos de projeto, ou seja, se o projeto da almofada pode garantir adequadamente o suporte das peças.

3. Esteja a almofada contaminada ou não, os resultados podem ser obtidos usando o teste de contaminação iônica; os três pontos acima são basicamente os principais aspectos a serem considerados pelos fabricantes de PCB.

Em relação às vantagens e desvantagens dos diversos métodos de tratamento de superfície, cada um tem seus pontos fortes e fracos!

Em termos de folheamento a ouro, permite que o PCB seja armazenado por mais tempo, sendo menos afetado pela temperatura e umidade do ambiente externo (em comparação com outros tratamentos de superfície), podendo geralmente ser armazenado por cerca de um ano; o tratamento de superfície de estanho em spray é o segundo e o OSP é o terceiro. Muita atenção deve ser dada ao tempo de armazenamento dos dois tratamentos de superfície em temperatura e umidade ambiente.

De modo geral, o tratamento superficial da prata imersa é um pouco diferente, o preço é mais alto, as condições de armazenamento são mais rigorosas e precisa ser embalada em papel sem enxofre! E o tempo de armazenamento é de cerca de três meses! Em termos de efeitos de aplicação de estanho, ouro de imersão, OSP, HASL, etc. Os fabricantes consideram principalmente a relação custo-benefício!